《气象学与气候学》要点及试题.docx

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《气象学与气候学》要点及试题

《气象学与气候学》要点及试题

黄秀英

佳木斯大学理学院

《气象学与气候学》要点及试题

佳大理学院资源与环境科学系黄秀英

教学目的:

本课程是自然地理的一个重要组成部分,通过系统的学习,应使学生系统地掌握大气中的物理现象、物理过程和大气运动的基本原理；天气演变和气候的形成、分布、变化的基本规律；了解人类对天气的影响和改造的基本原理;使学生能胜任中学的教学任务,带领中学生开展课外气象活动.

教学任务:

第1-4章:

气象学基础理论（讲授54学时,实习20学时）

第5章:

天气学基础理论（讲授18学时,实习4学时）

第6-8章:

气候的形成,分布,变化及人类活动对气候的影响.（讲授38学时,实习12学时）

*课程安排如下：

教学内容

授课时数

实习内容及时数

第一章大气概述

4

气象要素观测6

第二章大气的热能和温度

6

第三章大气的水分

4

第四章大气的运动

12

第五章天气系统和天气过程

14

第六章气候的形成

10

第七章气候带与气候型

16

66

6

*试题类型

1.选择题（含多项选择和单项选择）15-20分

2.填空题20-25分

3.判断并改错（找出唯一的一处错词或字并改成正确的）15-20分

4.根据要求作图10-20分

5.连线题5-10分

6.根据要求填图10-20分

7.根据温度、降水柱状图判断气候类型5-10分

8.根据所给温度、降水资料回答问题10-15分

9.简答题10-20分

10.读图并回答问题10-15分

*教学参考书：

序号

书名

作者

出版社

1

《气象学与气候学》

周淑珍

高教出版社

2

《气象学与气候学》

中山大学

人民教育出版社

3

《气象学与气候学》

张苑莹

北师大出版社

4

《气象学与气候学基础》

卜永芳

高教出版社

5

《气象学》

陈世训

农业出版社

6

《气象学》

关伯雄

江苏出版社

7

《天气学教程》

张元箴

气象出版社

8

《大气·天气·气候》

张超、马骋琦

高教出版社

9

《山地气候》

施尚文

科学出版社

10

《地理气候学》

傅抱璞

气象出版社

11

《世界气候》

盛永禹

气象出版社

12

《气象学与气候学实习》

上海师范

高教出版社

13

《中国云图》

中央气象局

中央气象局

*教学要点及试题：

绪论

重点：

1.气象学、气候学、天气学的概念及所研究对象

2.本学科与其他部门地理、区域地理学的关系

一.选择题：

1.（）是气象学的研究范围

a.风b.雨c.冷却d.台风e.雪f.龙卷g.蒸发

2.（）是天气学的研究范围

a.霜b.台风c.凝结d.龙卷e.温度

3.气象学与气候学的关系是（）

a.气候学包含气象学b.气象学是气候学的基础c.气象学和气候学是独立的

二、填空题：

１.气象学是研究发生于（）中的一切（）和（）的科学，以（）为研究对象。

用（）表示。

2.天气学是研究（）不同的区域内所发生的（）的（）及（）规律，并应用这些规律（）的科学，以（）为研究对象。

3.天气是指在某一地区，（）或（）内大气中的（）和天气现象的综合。

4.气候学是研究地球上的（）、（）、（）规律的科学，以（）为研究对象。

5.气候是指在（）、（）、（）和（）长时间相互作用下，在某一时段内大量（）的综合。

6.气象学是气候学的（）基础，天气学是气候学的（）基础，气候学是（）和（）的综合。

三.问答题：

1.天气与气候的区别和联系？

2.本学科在实际中有哪些方面的应用？

3.根据以前学过的专业课和日常生活讲述一、二个有关气象或气候应用的小例子。

第一章大气概述

重点:

1.干洁空气的概念、成分及作用

2.对流层、平流层的特点及成因

#1-1大气的组成

要求:

1.熟练掌握干洁空气的概念、成分及作用

2.掌握大气中的水汽、固体杂质的来源及分布

3.理解固体杂质、液体微粒的作用

一.填空题：

1.大气中物质的存在有三种形态，即（）、（）、（）

2.地面—90km的范围中大气的组成是（）、（）、（）。

3.大气是（）的混合物，主要成分是（），此外还有含量不定的（）、（）微粒。

4.干空气是指不包含（）、（）、（）的大气。

其含量占整个大气的（）%，主要成分是（、、），占干空气的（）%；次要成分是（、、、、），占干空气的（）%。

5.90km以下大气的分子量是（），90km以上大气主要成分是（、）。

6.氧来源于水的离解，其方程式是（）；光合作用的方程式是（）臭氧分解的方程式是（）。

7.大气中的氧参与有机物的（）、（）、（）过程。

8.CO2在大气中的含量比为（）%，主要集中于（）km以下，具有（）分布特点。

参与植物的（）作用，能吸收（）和（）的长波辐射。

9.O3的作用是（），使大气增暖，另一个作用就是（）。

10.大气中的水汽量随高度而（），随纬度而（）。

11.水汽是大气中唯一具有（）变化的气体，可以吸收来自于地表的（）辐射，可以放出（）辐射。

12.大气中的固体杂质主要集中于（）。

并具有（）分布特点，其作用是（）和（）。

13.液体微粒是指悬浮于大气中的（）、（）和（）等水汽凝结物。

二.选择题：

1.0-90km范围内，大气是由（）组成的

a.干洁空气b.O2c.CO2d.水汽e.杂质与微粒f.杂质

2.干空气是指不包含（）的大气。

a.水汽b.杂质c.惰性气体d.液体微粒

3.干空气占整个空气质量的（）%。

a.99.97b.99.96c.99.98d.99.99

4.90km以上，大气的主要成分是（）

a.臭氧b.氮c.氧d.氩

5.（）可以产生大气中的氧。

a.离子交换b.光合作用c.闪电d.水的电解

6.氮的作用是（）

a.参与有机物的分解b.缓解氧化c.吸收长波辐射d.肥料

7.臭氧在（）km处量最多

a.20-30b.20-25c.15-25

8.大气中的固体杂质作用是（）

a.破坏能见度b.减弱地面长波辐射c.水汽的凝结核心

9.（）可以吸收地面的长波辐射

a.臭氧b.水汽c.二氧化碳d.固体杂质e.氮和氧

三.判断并改错：

1.大气底层臭氧量少，是因为氧原子少。

（）

2.大气中的气体由于临界温压高，因此都以气体形态存在。

（）

3.大气中的水汽其容积变化范围是0-4%（）

四.简答题：

1.二氧化碳的来源及作用

2.臭氧在高空中的分布特点及原因、作用

3.水汽在大气中的作用

五.作图题：

臭氧在大气中的分布曲线

#1-2大气的垂直结构

要求：

1.熟练掌握大气垂直方向的五个分层，温度分布特点及原因

2.理解大气高度的划分

一.填空题：

1.在（）℃、（）mmhg条件下，（）%的大气集中距地面（）km以下的层次中，离地（）km的大气中质量仅占（）%，大气中的（）和（）随高度而逐渐变小。

2.气象学规定在大气中有（）出现的最大高度，称为（），其高度为（）km。

密度法规定的大气上界高度为（）km。

3.在垂直方向上根据大气（）、（）、（）和（）将大气分为（）个层次。

4.对流层的上界因纬度而不同，低纬（），高纬（）；又因季节而不同，夏季（），冬季（）。

在本层中集中了（）大气，（）水汽。

5.对流层中的平均温度递减率为（）℃/100m。

6.在对流层中按（）和（）分为三层。

最下层称为（），范围是（）km。

7.（）层又称电离层，具有（）的能力。

二.选择题：

1.物理上界的高度是（）km。

a.2000b.1000c.1200d.3000-4000

2.密度法规定的大气上界的电子浓度是（）个/cm3，质点浓度是（）个/cm3，高度是（）

km。

a.10-102b.102-103c.103-104

a.1b.2c.3

a.2000b.3000c.2000-3000

3.大气的垂直分层根据（）

a.大气温度b.水汽c.大气成分d.垂直运动状况

4.对流层在低纬的上界高度是（）km

a.13-14b.15-16c.17-18

5.在对流层中，因（）而分（）层

a.气温b.气流c.天气现象d.水汽分布

a.3b.2c.4

6.对流层中（）层是天气预报的重要层次

a.1b.2c.3d.4

7.平流层中的温度升高是因为（）

a.臭氧多b.氮、氧分子多c.空气运动快

8.中间层温度随高度而（），原因是（）

a.降低b.升度c.不变

a.臭氧b.氮、氧分子c.太阳辐射

9.在中间层的（）km处，仅白天出现一个电离D层

a.60-70b.60-80c.60-90

10.（）层具有无线电波的反射能力

a.中间层b.平流层c.暖层d.散逸层

11.在大气的垂直五层中，有（）个层次温度随高度而升高

a.2b.3c.4

12.（）层中偶尔会出现贝母云

a.对流层b.平流层c.中间层d.暖层

三.判断并改错：

1.对流层上界高度随季节而有变化，夏季低，冬季高。

（）

2.对流层中温度、湿度分布不均是因为地表性质不同而产生的（）

3．在对流层和平流层之间大约2km的层次中有一个温度随高度升高变小或不变的过渡层。

（）

4．平流层中水汽、尘埃含量少，是因为此层远离地表。

（）

5．中间层又称高空对流层，有时能观测到夜光云。

（）

四.问答题：

1.在对流层中温度随高度变化的特点是什么？

为什么？

2.在对流层中水平方向上温度、湿度有何特点？

为什么？

3.在对流层中空气运动的特点是什么？

为什么？

4.平流层中温度随高度有何变化特点？

为什么？

5.在平流层中空气运动的特点是什么？

为什么？

6.平流层中为什么水汽、尘埃含量少？

7.中间层温度随高度分布的特点是什么？

为什么？

8.暖层中温度的分布特点是什么？

为什么？

9.暖层中空气处于什么状态？

为什么？

10.为什么低纬对流层顶高度高，而高纬对流层顶高度低？

五.作图题：

画出大气垂直结构中温度随高度的变化曲线

#1-3大气的基本物理特性

要求:

1.熟练掌握各主要气象要素的定义、单位及公式

2.掌握干空气、湿空气的状态方程

3.能利用仪器准确测定主要的气象要素

一.填充题：

1.表示大气状态的物理量，称为（）

2.气压的大小主要决定于（）

3.在气象学上，气压的单位是（）、（）、（）

4.1mb=（）达因/cm2=（）帕

5.标准大气压是指在（）的海平面上，温度为（）℃时，所测到的水银柱的为高度为（）的大气压强。

5.1mmhg=（）mb，1mb=（）mmhg

6.气温表示大气（）程度的物理量，单位有（）、（）和（）

7.气温高低的实质就是（）

8.摄氏温标与华氏温标换算的表达式是（）

9.华氏温标与摄氏温标换算的表达式是（）

10.摄氏温标与绝对温标换算的表达式是（）

11.湿度是指表示大气（）程度的物理量

12.绝对湿度的单位是（）和（）

13.比湿的表达式是（）

14.相对湿度是指空气中的（）和同温度下的（）的百分比，表达式是（）

15.饱和差的表达式是（）

16.在表示空气湿度的物理量中，其中表示空气中水汽含量的物理量有（），表示空气距离饱和程度的物理量有（）

17.气流运动的物理量是（），地面风用（）表示，高空风用（）表示，NNE表示（）风，SSW（）风

18.空气的状态用（、、、）表示

19.理想气体的状态方程是（）

20.干空气状态方程的表达式是（）

二.选择题：

1.1个标准大气压=（）mb

a.1000b.1013c.1013.5

2.水汽的比气体常数（Rw=1.608Rd）比干空气（）

a.小b.相等c.大

三.是非题：

1.相对湿度数值愈小，表示当时空气饱和程度愈远（）

2.在气压不变的情况下，Td只与空气中的水汽含水量量有关（）

3.露点表示空气中水汽含量的多少，其值愈高水汽量愈多（）

4.大气中是产生蒸发，还是凝结，主要取决于空气的含水量（）

5.大气中水汽凝结量的多少，主要决定于空气是否饱和（）

第二章大气的热能和温度

重点:

1.太阳辐射及太阳常数

2.干绝热直减率和湿绝热直减率

3.全球水平气温的分布特点

4.如何判别大气稳定度

难点：

1.大气稳定度能量的判别

2.乱流逆温的形成过程

#2-1太阳辐射

要求：

1．熟练掌握太阳辐射、太阳辐射光谱、太阳常数的概念，大气对太阳辐射吸收的特点，影响直接辐射的因素

2．掌握太阳辐射的波长，大气对太阳辐射的散射，到达地面的太阳总辐射及影响因素

一.填空题：

1.太阳表面的温度为（），地球每年从太阳上获得（）的热量，仅为太阳热量的（）。

2.在自然界中的一切物体，只要温度在（）以上，都在不停地以（）的形式向外放射能量，这种传递能量的方式称为（）。

3.电磁波的范围是（），可见光的波长范围是（），太阳辐射的波长是（），它包括部分（）、全部（）和部分（），属于（）辐射。

4.地面和大气辐射的波长为（），属于长波辐射。

5.物体的Α、α、P之间关系是（），分别代表物体的（、、）能力。

6.太阳辐射最大放射能力所对应的波长是（），属于（）光，太阳辐射能量最多的是（），其次是（），再其次是（）。

7.任一地点单位面积接受的太阳辐射能量是（），大气上界的太阳常数是（）。

8.进入大气的太阳辐射有三种被削弱的方式（、、）

9.大气层中主要的吸收物质是（、、、、），且具有（）吸收特性，仅占太阳辐射的（）%。

10.氧气最强的吸收带是（），属于（）部分。

11.臭氧最强的吸收带是（），属于（）部分，而且还吸收（）。

属于（）部分。

12.天空出现白色是因为（）多。

二.选择题：

1.地表面的最放射能力对应的波长是（）um

a.0.475b.8c.10d.10.2

2.通过大气的太阳辐射被吸收的仅是（）

a.红外b.可见光c.紫外d.红外和紫外

3.当天空出现青蓝色时，说明大气中的粒子直径（）

a.>λb.与λ无关c.小于λd.＝λ

4.当天空出现白色时，此时大气中的粒径是（）

a.>λb.与λ无关c.小于λd.＝λ

5.通过大气到达地面的太阳辐射量为（）％

a.50b.40c.45d.55

6.我国太阳辐射年总量最高地区是（）

a.青海b.西藏c.黄河流域d.新疆

三.是非题：

1.物体辐射某一波长的辐射，在同一温度下决不吸收此波长的辐射（）

2.温度愈高，黑体的放射能力愈强，波长愈长（）

3.黑体最大放射能力所对应的波长随温度升高逐渐向长波方向移动（）

4.太阳常数是指垂直于太阳光的地表面，单位面积上的太阳辐射（）

5.大气主要吸收带位于太阳辐射光谱两端能量较小的区域内（）

6.分子的散射强度与其波长的四次方成正比（）

7.大气愈厚，太阳高度角愈大，到达地面的太阳辐射愈少（）

8.到达地表面的太阳辐射的日总量最大值在赤道（）

9.阴天由于散射辐射强，到达地表的太阳辐射比晴天多（）

10.大气透明度愈高，空气中所含水汽、固体杂质愈多（）

11.加热低层大气的直接热源是太阳辐射（）

12.由于太阳辐射光谱与黑体相似，因此黑体的定律也适合太阳辐射（）

13.物体的温度愈高，其单色辐射极大值对应的波长愈短（）

四.问答题：

1.为什么太阳辐射是短波辐射？

2.推导地表面Ｉ＝Ｉ０sinh

3.什么是太阳辐射光谱，其能量是如何分配的？

4.什么是太阳常数，数值是多少？

5.太阳高度角与直接辐射有何关系？

6.大气对太阳辐射的吸收特点是什么？

7.分子散射和粗粒子散射有何异同点？

8.为什么天空有时是白色的，而有时则是青蓝色的？

9.大气厚度与到达地面的太阳辐射多少有何关系？

五.作图：

1.太阳高度角大小与受热面积大小的关系图

2.太阳高度角与大气层厚度的关系图

#2-2地面辐射和大气辐射

要求：

1．熟练掌握地面有效辐射的概念及影响因素，地面辐射差额的概念、大气逆辐射的概念

2．掌握地面辐射、大气辐射、大气窗、温室效应、辐射差额等概念

一.填空题：

1.地表面辐射能量的大小主要决定于（）。

2.地面属于（）辐射，最大放射能力对应的波长是（）um。

3.水的最强吸收波长是（）um，最弱是（）um，此波段又称为（）。

4.地面有效辐射击的公式是（），影响因素有（、、、）。

5.地面辐射差额的公式是（），白天为（）值，气温（），夜晚为（）值，气温（）。

纬度愈低，Ｒg>0的时间愈（）。

6.地气系统的辐射差额随纬度而逐渐减小，在（、）辐射差额为０，在（、）辐射差额小于零。

7.大气放射辐量的大小，一方面决定于（），另一方面决定于大气中的（、）

8.“大气窗”对地表起到（）作用。

9.烟幕预防霜冻的原理是（）。

10.大气辐射差额是（）值，说明大气的热能是亏损。

11.高低纬间有水平气流的运动，是由于（）引起的。

二.选择题：

1.“大气窗”的能量占地面总辐射量的（）%

a.10b.30c.20d.15

2.“大气的温室效应”中起作用的是（）

a.水b.大气逆辐射c.CO2d.尘埃

3.地面辐射的75-90％集中在近地面的（）m气层中

a.60-100b.40-50c.50-60d.30-50

4.大气对长波辐射的主要吸收体是（）

a.氧气b.臭氧c.水d.二氧化碳

三.问答题：

1.为什么大气和地面均属于长波辐射？

2.有云的夜晚为什么比晴朗的夜晚暖？

3.大气窗是什么，作用是什么？

4.为什么高低纬间温差不是愈来愈大？

四.是非题：

1.地面辐射能力的大小主要决定于吸收太阳辐射的多少（）

2.“大气窗”中的地面辐射占总能量的30%（）

3.大气逆辐射是指与地面辐射方向相反的大气辐射（）

4.在地面有效辐射中，地温高于气温，则有效辐射是正值（）

#2-3大气的增温与冷却

要求：

1．熟练掌握干空气绝热直减率、湿空气绝热直减率及应用范围，大气稳定度的概念和判断方法，大气的不稳定能量

2．掌握大气的非绝热变化的几个方面

一.填空题：

1.传导是依靠分子的热运动将（）从一个分子传给另一个分子。

2.辐射发生于（）间、（）间，是（）最重要的热量交换方式。

3.对流是（）重要途径。

4.白天乱流的方向向（）传输热量，夜晚则向（）传输热量，但强度（），是（）热量交换的重要方式。

5.潜热交换主要是在（）中起作用。

6.泊松方程是（），此公式表明，干绝热变化中气压降低温度呈（）。

7.干空气任一高度处的温度表达式是（），其中温度递减率是（）。

8.大气稳定度是指（）使（）具有（）或返回原来位置的（）或（）。

9.当大气层结使气团加速运动时，称（），反之则（）。

10.当γ<0时称（），γ＝０称（），这样的大气层结是（）。

11.条件性不稳定的大气层结条件是（），对于干空气和未饱和湿空气是（），对于饱和空气则是（）。

12.影响正不稳定能量的因素有（、、）。

13.不稳定能量的类型有（、、）。

二.问答题：

1.为什么rm

2.气压不变时，温度对rm有何影响？

3.温度不变时，气压对rm有何影响？

4.干空气的大气稳定度的判据是什么？

5.饱和空气的大气稳定度的判别据是什么？

6.什么是大气层结的不稳定能量，如何判断？

四.作图：

1.湿空气绝热上升过程示意图

2.判断大气层结正不稳定能量示意图

3.绝对不稳定能量示意图

4.绝对稳定能量示意图

5.潜在不稳定能量示意图

五.计算题：

1.中纬度某日某地地面温度是１０℃，探空资料表明r=0.65℃/100m，对流层顶温度是－55℃，求对流层的高度？

2.山高3000m，迎风坡山脚温度为20℃,对应的露点温度为15℃，rm=0.5℃/100m

求：

①凝结高度？

Ｚ－Ｚ0＝123（t0－td）

②高山顶的温度？

③背风山脚的温度？

3.求：

①500m以内的r及rm（rd）

②500－1000m以内r及rm（rd）

③1000－1500m以内的r及rm（rd）

④作图：

标出饱和高度、自由对流高度、正负不稳定能量区

⑤判断此大气层结的稳定情况

#2-4气温的变化

要求：

1.熟练掌握气温的日较差、年较差、日变化的特点及原因，全球气温的水平分布特点；辐射逆温、乱流逆温的形成过程

2.掌握影响气温日、年较差变化的因素，年变化的原因，平流逆温，下沉逆温和锋面逆温的形成

一.填空题：

1.气温随时间的变化主要有两种方式即（、）。

2.气温的（）变化和（）变化均属于周期性变化。

3.气温的日变化特点是一天当中有一个（）和一个（），前者出现在（），

后者出现在（）。

4.气温的日较差是指一天中气温的（）和（）之差，影响因素有（、、、）。

5.在中纬度地区影响气温年变化的主要有两个因素（、）。

6.气温在一年中的最高时间是（），最低时间是（）。

7.气温的年较差是指一年中（）和（）之差，影响因素有（）和（）。

8.纬度愈高，太阳辐射的年变化愈（），相应的气温年变化也（），在我国华南的气温年较差比华北地区（）。

9.在对流层中，气温的日较差随高度而（），年较差随高度而（）。

10.温度梯度是指在（）图上，，垂直于（），（）的变化值，它表示温度在（）方向的变化程度。

11.在海平面气温分布图上中，如果等温线愈密，温差（）；等温线愈弯曲，说明影响气温的因素是（）；等温线东西向分布，影响气温的因素是（）；若南北向或与海岸平行，则温度受（）影响大。

1